广告

连接无限可能——PoE LED Lighting

2021-09-16 11:23:21 Excelpoint 阅读:
PoE照明的优势远远超越单纯LED的节能、环保和控制能力。作为集成在网络上的基于IP的设备,PoE lighting可以通过软件从任何地方进行控制和管理,并与其他网络应用功能集成。

PoE市场前景

以太网供电市场(PoE)调查数据以及对全球PoE市场预测情况显示,截止到2022年底,全球PoE市场的年复合增长率(CAGR)预计将增长13%(如图1所示),达到10亿美金。0gyednc

0gyednc

图1 全球PoE市场预测0gyednc

(数据来源Research And Markets)0gyednc

最受欢迎的PoE产品主要有交换机、供电器、IP摄像头、VoIP电话、无线AP这五种。根据市场研究公司Research And Markets的预测,无线AP和PoE Lighting将成为未来十年PoE市场的两大主要增长动力。0gyednc

到2025年,无线AP和PoE Lighting将获得40%的市场份额,占据PoE市场的主导地位。而这一发展趋势主要得益于能源、油气、电信、汽车以及交通行业对PoE应用需求的急剧增长。0gyednc

PoE优势

据技术型授权代理商Excelpoint世健的工程师David Rao介绍,POE有以下几点优势:0gyednc

  • 节省时间和成本:由于不需要电源线,成本和安装时间都会减少。同时由于无需适用市电布线规定,也不需要合格的电工,因此安装得到了简化。
  • 灵活性:靠近电源不再是一个考虑因素,设备可以放置在任何能运行LAN电缆的地方。
  • 可靠性:集中式电源取代了低成本的墙式适配器,允许使用单个不间断电源来备份系统。
  • 安全性:提供比无线更强大的安全协议,加强了对黑客的防范。
  • 轻松便捷:可同时传输电源和数据,减少线束,高效便捷。

PoE LED Lighting产品介绍

项目背景0gyednc

PoE LED Lighting的推广基于新推出的IEEE 802.3bt标准,同时也在传统的LED Lighting进行了重要改进。这一改进的主要推动因素是通过使用四对网线,在长达100m的电缆上传输高达90W的电力。这可让多个灯具使用菊花链连接,从而简化安装过程。0gyednc

应用场景0gyednc

POE可应用于商业楼宇体育场馆以及大型基础设施、智能家居。0gyednc

而将PoE与照明相结合则具有令人兴奋的新优势。例如,PoE可用于为UVC灯供电以攻击病毒,包括COVID-19。0gyednc

产品框架0gyednc

将PoE交换机或非PoE交换机(配合PSE供电器)分别与PoE LED灯具以及其它配件,例如无线AP和IoT传感器相连,则可建立一个PoE Lighting系统。用户只需要通过一些装有配套软件的移动终端或服务器云端,即可控制整个LED照明系统。0gyednc

PoE照明系统包括五个基本组件:网关、用户界面、PoE交换机(非PoE交换机+PSE 供电器)、PoE节点灯具,以及传感器或开关等辅助设备。0gyednc

LED灯具的数据和电源接收,是通过在LED灯具外壳内增加一个“节点”,并连接到LED电源和调光输入端来实现的。0gyednc

0gyednc

图2 PoE Lighting 系统架构和产品框架0gyednc

PoE LED Lighting的实现0gyednc

通过以太网电缆(例如Cat5e/Cat6/Cat6a等)给设备供电主要需要两个组件:供电设备端(PSE)和受电设备端(PD)。其中PSE端负责像电源一样供电,而PD端接收并使用功率(负载)。同时在PoE配置中,每个LED灯具都可以是标准的RJ45连接器(即插即用设备),所以工业以太网也是不可或缺的重要组件。0gyednc

0gyednc

图3 以太网供电框图0gyednc

PoE LED Lighting 交换机--供电设备端(PSE)0gyednc

根据不同的应用场景,供电设备端PSE可以有三种产品型态:0gyednc

0gyednc

图4 PSE端三种产品型态0gyednc

  1. Endpoint PSE—PoE交换机是实现PoE供电最便捷的方式,PoE交换机直接连接终端PoE受电设备PD进行供电和数据传输;
  2. Midspan PSE—也称PoE供电器(injector),一般在网络中没有PoE交换机的情况下使用,它的主要功能是将自身的电能和来自普通交换机的数据信号一起通过网线,传输给PoE受电设备端PD;
  3. Extender PSE—PoE扩展器,扩展PoE供电设备传输距离>100m。

ADI定义的专有标准 LTPoE++™,该标准定义高达90W的受电设备(PD)功率规范,可支持多种功率级别:IEEE PoE(13 W)、IEEE PoE+(25.5 W)、IEEE PoE++(71 W) 和 ADI LTPoE++(高达 90 W/123W)标准。0gyednc

0gyednc

图5 ADI PoE PSE端支持功率级别0gyednc

0gyednc

图6 ADI LTC4279 0gyednc

LTC4279支持123W输出,默认完全自启动模式。0gyednc

0gyednc

图7 LTC4291-1和LTC4292 PoE++ 4端口PSE芯片组的简化原理图0gyednc

如图7所示,用户可以通过I2C接口与LTC4291-1/LTC4292 PSE芯片组进行通信,并可根据不同应用,选择四种PSE工作模式(自动、半自动、手动或关断)中的一种;LTC4291-1提供一个PSE主机隔离数字接口,而LTC4292则提供一个高压以太网接口。可将多达6个昂贵的光耦和1个隔离电源替换为更便宜、更可靠的10/100Mbps以太网变压器;可以通过配置setting AUTO high为自动模式。0gyednc

                      0gyednc

图8 采用了LT4290A/LT4271芯片组的工业PSE交换机0gyednc

工业PSE交换机采用了LT4290A/LT4271芯片组,具备6个10/100/1000M RJ45端口、支持IEEE802.3 bt协议。其中1-4口支持超大功率71W输出,并向下兼容IEEE 802.3af/at PoE国际标准,单端口PoE功率高达95W;工业PSE交换机能自动检测识别符合标准的受电设备,并通过CAT5或更高等级网线为其供电,为大功率无线AP、网络球机、大功率PoE照明,工业传感器等PoE终端设备供电。0gyednc

PoE Lighting节点--受电设备(PD)0gyednc

ADI提供LTPoE++、PoE+和PoE标准,具有集成隔离式开关稳压器的PD控制器;功率等级从2 W至90 W。0gyednc

部分PD设备集成DC-DC控制器(LT4295/LT4275A 图8所示),对一些特定应用能简化设计。0gyednc

对于那些需要能够支持辅助电源的LTPoE++ PD设计,PD可以选择由电源适配器供电,图12所示的LT4321兼容PoE、PoE+、和 LTPoE++™。0gyednc

PoE Lighting节点可以共享通过LED灯具外接传感器收集数据(如光环境、人体红外感应、温湿度、空气质量等),用于从自动调节空气质量和舒适度到健康和安全威胁侦测、人流控制和优化运营等各个方面。0gyednc

以太网接口 10 BASE-T MDI RJ-45
以太网接口电源等级 兼容 IEEE 802.3af/at/bt, PoE, PoE+, PoE++
最大输入输出电压 60V DC/50V DC
最大输出功率 高达90 W
最大输出电流 100- 2000mA

图9 PoE Lighting节点产品指标0gyednc

0gyednc

图10 PoE Lighting节点0gyednc

            0gyednc

图11 ADI LTC4275A最高可以支持90W功率   图12 ADI LTC4321二极管电桥控制器驱动0gyednc

PoE Lighting接口--工业以太网/RS485 0gyednc

ADI同时可以提供工业以太网PHY ADIN1300(速率范围为10 Mbps至1 Gbps)和ADIN1200(速率范围为10 Mbps至100 Mbps)。0gyednc

0gyednc

图13 ADIN1200/ADIN13000gyednc

总结

PoE照明的优势远远超越单纯LED的节能、环保和控制能力。作为集成在网络上的基于IP的设备,PoE lighting可以通过软件从任何地方进行控制和管理,并与其他网络应用功能集成。0gyednc

世健可以提供完整的ADI PoE电源解决方案(PSE+PD+Bridge Controller),同时结合先进成熟的传感器技术,建立基于网络的理想平台。0gyednc

责编:Demi0gyednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 如何实现最精确的授时和同步? 在为关键基础设施制定PNT解决方案时,运营商必须做出两个最关键的决策:1) 是否应在架构的每一层上部署弹性、冗余和安全性?2) 应采用哪种安全策略?
  • 如何在高压应用中利用反相降压-升压拓扑 对于需要生成负电压轨的应用,可以考虑多种拓扑结构,如“生成负电压的艺术”一文所述。但是,如果输入和/或输出端的绝对电压超过24V,并且所需的输出电流可以达到几安,则充电泵和LDO负压稳压器将会因其低电流能力被弃用,而其电磁组件的尺寸,会导致反激式和Ćuk转换器解决方案变得相当复杂。因此,在这种条件下,反相降压-升压拓扑能在高效率和小尺寸之间达成较好的折衷效果。
  • 宝马AI“超级大脑”上线,驱动在华数字化发展 近日,宝马率先在华部署了代号为“灯塔”(BEACON)的人工智能(AI)平台,提供AI应用创新相关的开发、部署、集成与运行服务的平台化环境,加速实现多业务场景数字化。
  • 电化学腐蚀制备新技术发表,“一步到位”制作电池电极 据了解,天津大学“英才计划”特聘研究员吉科猛团队联合湖南大学谭勇文教授团队利用钴磷合金研发出了仅用一步即可制成电池电极的电化学腐蚀制备技术,该相关研究成果将于近日发表在国际期刊《先进材料》上。
  • 12月13日起通信行程卡服务正式下线 12月12日0时,“通信行程卡”微信公众号发布“关于下线‘通信行程卡’服务的公告”
  • 通过GaN电机系统提高机器人的效率和功率密度 机器人应用成功的关键因素之一是确保最佳的电机驱动器设计。
  • 汽车EMC电磁兼容试验中的问题如何解决? 在巨大算力的支持下,不仅提升了整车操控的流畅性,还使得车辆具备全生命周期的硬件升级进化能力。由于数据量的提升,高速数据连接成了智能汽车里面的必要的选择。汽车和整个社会的电气化时代已然来临,现代汽车环境内外均出现了各种EMI相关的问题。
  • 利用CMOS触发器“标签外”用法实现精密电容传感器 当涉及到药品时,“标签外”一词表明了某种药物(经常被发现)的不同于最初开发的实际而有益的用途。电子元器件也会出现这种情况,例如古老的CD4013B双D CMOS触发器。尽管将4013标记为传统的双稳态逻辑元件,但它却能用作模拟器件而具有极好的标签外潜力。
  • 实现测试测量突破性创新,采用ASIC还是FPGA? 作为世界创新的幕后英雄,特别是在电子器件和通信技术方面,工程师们要开发测试设备,验证这些新技术,以把新技术推向市场。这些工程师必须运行尖端技术,处理预测行业和创新未来的挑战。在开创未来的过程中,测试测量工程师面临的基础性创新挑战之一,是确定设计中采用专用集成电路(ASIC)还是现场可编程门阵列(FPGA)。
  • 低功耗“刚需”加速物联网应用落地,用独特MCU设计的省 低功耗MCU涉及的关键技术和设计挑战非常多,从如何定义系统架构、构建平台和MCU生态系统到数字电路设计,从工艺的选择到模拟电路设计,从可靠性设计到低功耗设计,从应用创新到满足客户各种需求等,每方面都对设计公司提出很高要求……
  • 车载充电器设计对专用MCU提出需求 电动汽车系统提出了必须通过量身定制的解决方案来解决的独特挑战。这在MCU的选择上很清楚。传统的汽车MCU,例如为ICE车辆的动力系统所设计的那些MCU,并不是为支持电动化设计要求所需的基本数字、模拟和系统级功能而设计的。例如,大多数传统的汽车MCU无法支持高开关频率来获得宽禁带技术的优势。
  • 3D打印为什么代表未来? 随着新材料和工艺的开发,3D打印可以对可持续性和消除浪费产生深远影响。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了